赤外線技術を利用するアプリケーション (顔認識機能付きの洗練されたスマートフォンや、応答性の高い光学式タッチ インターフェースなど) を設計する場合、多くの場合、重大な課題が発生します。それは、ディスプレイを保護するためのカバー ガラスが IR 信号を大幅に減衰させる可能性があるということです。
Orient DisplayのFAEチームがお手伝いします！このエッセイでは、ガラスの種類と厚さを明確に比較し、透過率を最大化し、エンドユーザーの信頼性を確保するソリューションの選択をお手伝いします。
LCD ガラスカバーの光透過率はどれくらいですか?
光透過率は、ディスプレイのガラスカバーを通過できる入射光の割合を表します。パーセンテージ（%）で表されます。
例: 透過率が 85% の場合、入射光の 85% がガラスを通過できることを意味します。
LCDカバーガラスの透過率に影響を与える要因
| 因子 | 説明と影響 |
| ガラスタイプ | 材料構成が基本です。 ソーダ石灰ガラス、超透明ガラス（低鉄）、 および アルミノシリケートガラス (例: Gorilla Glass) は固有の透過率が異なります。 鉄含有量の少ないガラスは、通常、透過率が高くなります。 |
| 厚さ | ガラスが厚くなると、光の吸収と散乱が大きくなります。 一般的に、ガラスが薄いほど透過率が高くなります。 たとえば、ソーダ石灰ガラスの場合、透過率は 2.9 mm で約 81% から 2.0 mm で約 87% に増加する可能性があります。 |
| 表面コーティング | コーティング剤 アンチグレア（AG）、アンチリフレクション（AR）、アンチフィンガープリント（AF） 光が表面とどのように相互作用するかを変化させます。AGはそれを減らすかもしれませんが、 ARコーティングは透過率を高めるために特別に設計されています 表面反射を低減します。 |
| 偏光子アタッチメント | 偏光板を追加すると光の偏光状態が変わり、 通常、全体的な透過率が大幅に低下します。 特殊な「高輝度」偏光板を使用すると、少量（約 1.3 ～ 1.5%）を回復できます。 |
| ボーダーシルクスクリーン印刷 | 縁の黒インク印刷は 不透明ですべての光を遮断します。 これは材料の本来の透過率には影響しませんが、 有効表示領域が減少する 光透過性のため。 |
LCDアプリケーションにおいて940 nmが重要な理由
可視光の透過率はディスプレイの明るさと鮮明さに影響しますが、赤外線波長、特に 940 nm 付近の透過率はディスプレイの明るさと鮮明さに影響します。
940 nm は赤外線の波長を指し、940 nm でのカバーガラスの透過率は、正確なセンサー性能を確保する上で重要です。940 nm の赤外線 (IR) は安全で、エネルギー効率が高く、人間の目には感知できないため、近接センサー、顔認識、光学タッチ、リモート コントロール システムに広く使用されています。
現代の電子機器の多くには、赤外線を利用するセンサーが組み込まれています。これらのコンポーネントは、ディスプレイやタッチパネルのカバーガラスの裏側に配置されていることがよくあります。
| 用途 | 940 nm IRの使用 |
| スマートフォンの顔認識 | 赤外線照明と深度検知 |
| 近接センサーとジェスチャーセンサー | 赤外線反射と検出 |
| IRタッチとディスプレイ内指紋認証 | カバーガラスを通した光透過率 |
| リモコン/赤外線通信 | 940 nm赤外線LED |
| TOF（飛行時間型）センサー | 距離と深度マッピング |
これらの機能が正しく機能するには、カバーガラスが十分な赤外線を透過させる必要があります。多くの仕様では、最低限の赤外線透過率（例えば940nmで80%以上）が求められています。
ガラス素材効果
ガラスの種類によって、近赤外線の吸収特性が異なります。
| ガラスタイプ | 940 nmでの透過率 |
| 標準ソーダライムガラス | 約75～82% |
| 低鉄超透明ガラス | 約85～90% |
| ゴリラ/ドラゴントレイルまたはアルミノシリケートガラス | 約88～92% |
940 nmにおける赤外線透過率（ガラスの種類と厚さ別）
標準ソーダライムガラス
| 厚さ | 940 nmにおける典型的な赤外線透過率 |
| ２０ mm | 74の％ - 78％ |
| ２０ mm | 79の％ - 81％ |
| ２０ mm | 80の％ - 82％ |
| ２０ mm | 83の％ - 87％ |
| ２０ mm | 85の％ - 87％ |
| ２０ mm | 86の％ - 88％ |
低鉄超透明ガラス
| 厚さ（mm） | 940 nmにおける典型的な赤外線透過率（％） |
| ２０ mm | 84の％ - 87％ |
| ２０ mm | 85の％ - 87.5％ |
| ２０ mm | 87の％ - 89％ |
| ２０ mm | 89の％ - 91％ |
| ２０ mm | 91の％ - 93％ |
| ２０ mm | 92の％ - 94％ |
* 鉄分が不足すると吸収力が減り透明度が向上します。特に可視光線と赤外線の波長の両方に役立ちます。
アルミノシリケート / ゴリラガラス / ドラゴントレイル
| 厚さ（mm） | 940 nmにおける典型的な赤外線透過率（％） |
| ２０ mm | 88の％ - 90％ |
| ２０ mm | 90の％ - 92％ |
| ２０ mm | 91の％ - 93％ |
| ２０ mm | 92の％ - 94％ |
| ２０ mm | 93の％ - 95％ |
化学的に強化されたアルミノシリケートガラスは赤外線透過率が最も高く、センサー、カメラ、生体認証モジュールのカバーガラスに最適です。
比較のまとめ
| ガラスタイプ | IRパフォーマンス | 第３章：濃度 | 費用 | 典型的な使用法 |
| 標準ソーダライム | ロー | ロー | ★ | 基本的なカバーガラス、低コストのデバイス |
| 低鉄ウルトラクリア | 技法 | 技法 | ★★ | ディスプレイ、自動車、タッチカバー |
| アルミノケイ酸塩 | ハイ | 高（化学強化） | ★★★ | プレミアムカバーガラス、センサーウィンドウ、顔/指紋ID |
適用ガイダンス
| Use Case | 推奨ガラス |
| 標準ディスプレイカバー | 標準ソーダ石灰ガラスまたは低鉄ガラス |
| 高輝度ディスプレイ | 低鉄超透明ガラス |
| 光学式/指紋タッチ | 低鉄ガラスまたはアルミノケイ酸ガラス |
| 顔ID / 赤外線センサー / カメラ | アルミノシリケート（薄く、赤外線透過率が高い） |
| 自動車用HUD/ディスプレイ | 低鉄またはアルミノケイ酸塩 |
表面コーティングは赤外線性能に異なる影響を与える
| コーティングタイプ | IRインパクト |
| AR（反射防止） | 赤外線透過率を向上 |
| AG（アンチグレア） | 散乱してIRを減少させる可能性がある |
| AF（指紋防止） | 影響は最小限 |
| 赤外線カットフィルム | 赤外線の透過をブロックします |
最適なカバーガラスの選択は、耐久性やコストだけにとどまらない戦略的な意思決定です。顔認識、近接センサー、光学式タッチセンサーなどの機能を備えたデバイスにとって、カバーガラスは光学的に重要なゲートキーパーとして機能します。提示されたデータは、低鉄ガラスやアルミノシリケートガラスなどの高透過率材料を優先し、厚さを最小限に抑えることで、エンジニアが設計を効果的に将来性あるものにできることを裏付けています。このアプローチは、堅牢なセンサー性能を確保し、新たなユーザーエクスペリエンスを実現し、ますますセンサー主導の市場において競争優位性を維持することにつながります。
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